本文的思路出自譚建成老師的《永磁無刷直流電機技術》,這本書推薦不止一次了,每次讀都會有新的收穫,他不像《現代永磁電機理論與設計》那樣寫的很高深,這本書中給出了非常多譚老師工作學習中接觸到的電機實例,雞湯就不說了,再次推薦。

相帶劃分

今天第一次接觸到大小相帶的概念,這本書中使用大小相帶進行繞組劃分是為了能夠將霍爾感測器布置在齒中間位置,也就是通過繞組相帶劃分的方式將三相繞組磁動勢軸線落在齒上。

我們日常接觸的相帶劃分最多的是60°相帶劃分(還有120°),在接觸到大小相帶概念之前我就曾經對於60°電角度範圍內,某些向量正好落在邊界上時的劃分進行過思考,不過理智還是讓我直接進行對稱劃分了,而今天的大小相帶概念解釋了繞組向量落在60°邊界上時是可以進行相應劃分的。

本文通過10極12槽電機的例子來講解60°相帶,120°相帶,大小相帶劃分。模型仍然是我們之前使用過的模型。

10極12槽電機

槽電角度:

alpha=pfrac{360}{Q}

每個齒上的線圈當做一個向量,進行向量圖繪製,向量之間的夾角為槽(齒)電角度為150°。向量按順時針為角度正。當然這些齒向量由於線圈可以正繞或反繞或者正繞反接,所以每個齒向量都是可以加減180°的。

10極12槽電機齒線圈向量圖分布

首先是常規的60度相帶劃分,60°範圍將360°劃分為6分,劃分的結果如下所示。相帶劃分的結果是三相繞組的磁動勢均落在槽內。

60度相帶劃分

向量合成

繞組繞制

磁動勢分布

繞組係數0.933

120°相帶劃分,按120度相帶劃分1,3,8,10構成一相,由於2翻轉即為8,4翻轉即為10,為了工藝方便可以將1234化成一相,只是2與4號齒的線圈反繞。A相繞組磁動勢合成後仍落在槽內。

120°相帶

向量合成

繞組係數0.808

繞組磁動勢分布

大小相帶劃分,按60度相帶劃分,每相由4個向量組成,有6個向量是落在邊界上的,此時可以將一相的4個向量分成1加3的形式,比如1238向量組成A相。此時相繞組磁動勢合成後落在齒上。

大小相帶劃分

向量分布

繞組連接

繞組係數0.901

磁動勢分布

以上三種繞組接法均能讓轉子極數為10的電機旋轉起來,當然按60度相帶劃分的繞組接法的繞組係數最高為0.933,而120度接法繞組係數最小0.801,大小相帶的畫法繞組係數為0.901.但是在電機工藝實現上,為了將霍爾感測器安裝在齒上,可以採用大小相帶劃分的方式,採用該種繞組時,可以將霍爾安裝在齒中線上。


推薦閱讀:
查看原文 >>
相关文章